晶圆是制造半导体器件的基本原材料。高纯度半导体通过拉晶、切片等工艺制成晶片。晶圆通过一系列半导体制造工艺形成微小的电路结构,然后切割、封装、测试成芯片,广泛应用于各种电子器件。经过60多年的技术演进和产业发展,晶圆材料已经形成了以硅为主,新型半导体材料为辅的产业局面。
据报道,世界上80%的手机和电脑产自中国。中国95%的高性能芯片靠进口,所以中国每年花2200亿美元进口芯片,是中国每年石油进口的两倍。所有与光刻机和芯片生产相关的设备和材料也被封杀,比如晶圆、高纯度金属、蚀刻机等等。
今天就让边肖好好看看晶圆机的紫外光擦除原理!这样可以对晶圆机的结构有更深入的了解,也可以帮助你了解晶圆机的光擦除技术是如何发展进步的!
紫外线擦除原理
写数据时,需要在栅极加一个高压VPP,如下图所示,向浮栅注入电荷。因为注入的电荷不具备穿透氧化硅膜能量墙的能量,只能维持现状,所以一定要给电荷一些能量!这时候就需要用紫外线了。
当浮栅接收到紫外辐射,浮栅中的电子接收到紫外光量子的能量时,电子变成热电子,其能量穿透氧化硅膜的能量壁。如图所示,热电子穿透氧化硅膜,流向衬底和栅极,回到擦除状态。擦除操作只能通过接收紫外线辐射来进行,而不能通过电子擦除来进行。也就是说,位数只能从“1”变成“0”,反方向,除了擦除芯片所有内容的方法,没有其他方法。
我们知道光的能量与光的波长成反比。为了使电子变成热电子,从而具有穿透氧化膜的能量,非常需要用波长更短的光即紫外线照射。由于擦除时间取决于光学光子的数量,所以即使波长很短,擦除时间也不能缩短。通常,当波长约为4000埃(400纳米)时开始擦除。在3000A左右基本饱和,3000A以下,即使波长更短,也不会对擦除时间有任何影响。
(晶圆紫外灯光谱)
一般紫外擦除的标准是接受波长为253.7nm、强度≥16000μW/cm2的紫外辐射30分钟至3小时,即可完成其擦除操作。
2014年以来,朗普已成功为深圳多家晶圆加工企业提供紫外光擦除设备,降低了晶圆加工成本,减少了光强衰减,质量稳定。随着朗普对紫外光擦除器件的不断研发,必将为晶圆行业和芯片制造行业带来更多新的希望!